三维gis技术在输电线路可视化展示平台中的研究

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1、三维GIS技术在输电线路可视化展示平台中的研究　　摘要：在国家电网的信息化飞速发展的带领下，输电线路需求的迅速增长，三维GIS技术作为一种能够更加真实的再现输电线路及其相关附属设备的显示技术，在电力行业具有广泛运用。该文以输电线路可视化展示平台为例，研究如何利用现有的数字高程数据模型（DEM）及相关算法实现海量三维地表模型的构建和展示，并且通过建立数据中间层的方法将数字高程模型，输电设备的三维模型及各类属性信息有机结合在一起，从而实现输电线路可视化展示平台的各类维护及查询要求。　　关键词：输电线

2、路三维GIS三维模型　　中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0039-03　　现今，电力系统的发展越来越高端，输电线路电网也越来越繁密，电力设备的相关应用也越来越复杂，但是为了促进科学化管理，GIS技术在电力行业的大范围发展中得到了广泛应用，特别是三维GIS这一关键技术。输电?路的各种交叉与重叠等复杂状况以及输电线路是位于地理空间中的人为建物，其线路距离长，通过地区地理环境较为复杂，与其他电力线路和通信线路有交叉跨越，并且会通过一些其他的特殊区域

3、。输电线路杆塔的位置与其所在的地理位置有着密切关系。为了更加直观展现出输电线路的全貌二维GIS的应用已经不能满足需求了，这种情况下二维GIS的发展受到了限制，而三维GIS却能够明确直观表达与再现。该文通过运用三维GIS技术，结合模式设计方法，提出了一种构建三维输电线路GIS系统的方法，并在实际的工程中得到了实现。　　1三维GIS技术概述及其应用现状　　三维GIS技术是GIS技术的一个新兴的发展方向。三维GIS起源于二维GIS技术。由于人们所生活的环境是一个三维空间，二维GIS是简单将投影与二维平

4、面的模型，其本质就是抽象的符号化系统。在描述人们所生活的空间中存在缺陷。恰好三维GIS克服了这一缺陷。其以立体的展现形式技术给体验者展现真实的地理空间现象，能够清晰表达空间对象的平面关系。对空间对象进行三维空间分析、操作也是三维GIS特有的功能。三维GIS技术的出现将GIS技术推向了一个新的高度，应用的范围也越来越广泛。从三维GIS技术研发的基础角度来看，目前三维GIS技术的发展主要有以下几种趋势。　　（1）应用范围从三维可视化领域向三维地理信息展示发展。这一特点与二维GIS管理一样，都是从可视

5、化角度出发，其目的是将地理数据变为可见的地理信息。　　（2）管理模式从分散数据库向系统集成拓展。三维GIS存储与管理海量的空间信息和属性信息，基于分散的关系型数据库管理，将三维可视化与三维空间对象相耦合，从而形成系统集成。　　目前，国内外还没有成熟完整的三维GIS平台，与三维GIS技术相关的系统大多数集中在可视化方面。　　2三维GIS技术在输电线路展示平台中应用到的主要技术　　在输电线路展示平台中三维GIS技术的应用还需要结合相应的电力通讯技术、全景可视化技术与计算机科学技术。正是因为这些技术的

6、综合性应用，才使得三维GIS技术中的某些关键技术得到可靠应用。其中主要的技术有：空间索引与数据组织、多源化的数据库集成与管理、海量数据处理技术、影像金字塔技术等。具体阐述如以下几点。　　2.1空间索引和数据组织　　由于输电线路所处的空间、地质、地貌环境不同，所以输电线路的分配也是不同的。　　采用灵活的三角网在地理建物的展示中显得尤为重要。采用这样的三角网可以更加方便快捷的建立所需目标模型，也可以按照一定的比例在复杂的地形下架设输电线路。　　2.2多元化的数据库集成与管理　　在三维模型数据库里的集

7、合图形与影像数据等其他数据通常是需要很多字节的，但是数据的字节越多就会造成数据量的庞大，因此，这就需要对这些数据进行数据处理与优化。在三维GIS技术里面数据的管理是一项非常重要的技术。对数据库的管理主要分为两个方面的管理，分别为空间数据库和ORACALE数据库。　　2.3海量数据处理技术　　根据现有的经验与实践结果表明，限制海量三维数据处理技术的因素主要有两大方面，分别是几何数据与纹理数据的庞大、地物数据种类繁多。根据这种技术的限制因素来讲，这种技术主要运用有三个方面以实现数据的实时三维漫游。　

8、　（1）多级纹理交换技术。　　纹理贴图对于三维场景的真实重现起着举足轻重的作用。正射影像、房屋墙壁等都是使用纹理贴图实现的。一般来说，在三维场景中，纹理图像的数据要占该场景所有数据量的90%甚至更多，如果解决好了纹理数据的问题，海量数据场景的管理和漫游问题也就迎刃而解。为了解决以上问题，采用“多级纹理交换”技术。该技术主导思想如下：①将场景中使用到的纹理拼合成为大小一致的纹理块；②为每块纹理生成5个细节等级的纹理，分别为0、1、2、3、4，其中1级纹理通过0级纹理1/4压缩得到，2级纹理通过1级